Terminale Enseignement scientifique
Place dans le programme
Thème 3 : Une histoire du vivant
- La biodiversité et son évolution
savoir : La connaissance et la gestion d’un écosystème permettent d’y préserver la biodiversité.
savoir faire : Identifier des critères de gestion durable d’un écosystème. Envisager des solutions pour un environnement proche.
« Depuis peu, la lumière artificielle nocturne est reconnue comme une source nouvelle de fragmentation. Effectivement, l’éclairage nocturne altère les déplacements de la faune et dégrade la qualité des habitats. Un effet barrière net est aussi mis en évidence pour certains animaux incapables de franchir les ruptures du noir engendrées par la lumière. L’intégration de cette problématique dans les réseaux écologiques est donc nécessaire. »
Romain Sordello Chef de projet Trame verte et bleue, Service du patrimoine naturel du Muséum national d’Histoire naturelle
Documents d’accroche possibles
- La France vue de nuit depuis l’espace
- Image obtenue en 2021 : © Thomas Pesquet / Twitter
L’ouverture du pont de Øresundsbron reliant la Suède au Danemark, connu dans la série The Bridge, était au jour de son inauguration, le plus long pont d’Europe. L’impact de l’ouverture de ce pont sur l’avifaune a été évalué. L’éclairage du pont, comportant un alignement de lampadaires, a été mis en service pour la première fois la nuit du 8 octobre 2000. Après la mise en service de l’éclairage, les automobilistes ont constaté que de nombreux oiseaux gisaient par terre ou se jetaient sur leurs voitures.
Selon une association ornithologique suédoise, l’ornithologue appelé pour constater les premiers dégâts après la nuit du 8 octobre 2000 a pu ramasser et identifier 344 oiseaux migrateurs parmi les cadavres, la plupart (288) étant des grives en migration. Un nombre équivalent d’oiseaux, dont les cadavres ont été écrasés par des véhicules, n’étaient pas identifiables. On peut estimer qu’au moins autant étaient tombés dans la mer. Ce sont donc environ un millier d’oiseaux qui ont péri en une seule nuit, attirés par les halos lumineux dans le brouillard. C’est autour des endroits les plus éclairés, sur la partie la plus haute du pont, que le maximum de cadavres a été trouvé. Ce risque avait été sous-estimé par l’étude d’impact.
- Inventaire des oiseaux ramassés morts et identifiés après la première nuit
Ces oiseaux, comme la plupart de leurs congénères migrent essentiellement de nuit. On estime qu’ils ont été attirés par le halo (amplifié par la brume et le reflet sur l’eau) ou par les lumières fortes, et qu’ils se sont soit assommés ou blessés sur les structures et superstructures puis sont tombés sur le pont ou en mer, soit assommés ou tués par collision avec des véhicules puis ont été écrasés sur la voie. Un certain nombre ont probablement poursuivi leur migration en étant blessés. Depuis l’éclairage du pont a été modifié pour diminuer la consommation et la pollution lumineuse.
Sources : https://fr.wikipedia.org/wiki/Pollution_lumineuse modifié https://afry.com/en/newsroom/news/oresund-bridge-switches-energy-efficient-and-dynamic-lighting-designed-li ght-bureau
Autre accroche possible plus locale
Article du ouest France sur l’événement « le jour de la nuit » voir Annexe 8 ou un autre document local d’action sur la pollution lumineuse Exemples d’actions en France https://inpn.mnhn.fr/docs/trame_noire/guide_trame_noire_ofb_ums_cpa39.pdf Page 21
Problématiques possibles
| Quels sont les impacts de la fragmentation lumineuse sur la biodiversité ? Quelles solutions peut-on envisager localement pour lutter contre la fragmentation lumineuse ? Pourquoi les rues de ma ville ou village sont-elles éteintes la nuit à partir d’une certaine heure ? Quels sont les impacts de la fragmentation lumineuse sur la biodiversité ? Quelles solutions peut-on envisager localement pour lutter contre la fragmentation lumineuse ? Pourquoi les rues de ma ville ou village sont-elles éteintes la nuit à partir d’une certaine heure ? … |
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Stratégies possibles
• Rechercher des informations sur l’impact de la pollution lumineuse sur la biodiversité • Réaliser des mesures de terrain de la pollution lumineuse. • Intégrer les mesures dans une carte • Comparer les mesures réalisées avec des cartes de pollutions lumineuse élaborées à partir de modèles et publiées.
Mesure locale de la pollution lumineuse et confrontation à un modèle
La pollution lumineuse se voit depuis l’espace mais la mesure depuis le sol est possible.
• Méthode par estimation basée sur la visibilité des étoiles grâce à l’application « loss of the night » , « ciel en péril »}
(Méthode différente de la mesure directe de la luminosité du ciel, possible par application payante Dark Sky Meter) • Préparation en classe du travail de Terrain avec la complexité et la validité de la prise de mesure. • Elaboration d’un protocole de mesures (heure, lieu, situation, nébulosité…) et répartition des points de mesures en fonction du lieu d’habitation des élèves.
Utilisation par les élèves de l’application gratuite “Loss of the night “, “Ciel en Péril” pour mesurer la pollution lumineuse dans leur environnement direct.
Principe
Estimation visuelle guidée de la qualité du ciel et obtention de données quantitative de la clarté du ciel avec une magnitude et un nombre d’étoiles visibles (mesure sur 8 étoiles au minimum).
Utilisation simple qui consiste à rechercher les étoiles proposées par l’application, à renseigner sa visibilité, puis à recommencer pour au moins 8 étoiles. https://www.youtube.com/watch?v=hqhQuh0Gkcs
Les données récoltées sont transmises sur le site : http://www.myskyatnight.com/#map
L’activité hors classe en autonomie nécessite un certain nombre de précautions notamment de sécurité et d’autorisation parentale pour sortir faire les mesures la nuit hors du domicile.
Il est alors possible de visualiser les données sur la carte du monde (Bretagne ici) et d’y retrouver les mesures :
Chaque mesure est conservée sur le smartphone mais aussi accessible en ligne en mode graphique :
La magnitude maximale de la mesure est indiquée (axe de gauche) et elle permet d’estimer le nombre d’étoiles visible dans le ciel lors de la mesure (axe de droite) Cette valeur est utilisable comme indicateur de pollution lumineuse qui pourra être comparé avec les données produites par les modèles (voir plus loin) Il est possible d’aborder la dimension temporelle avec l’option trend analysis par laquelle vous sélectionnez une zone de la carte. On obtient alors l’évolution de la visibilité du ciel avec un intervalle de confiance pour les points de la zone sur plusieurs années.
Exporter les données récoltées sous forme de fichier CSV puis importer ces données dans un logiciel de traitement type calc ou excel.
Il est bien sûr possible d’intégrer les données dans un SIG type Arcgis ou Qgis (voir annexe 5) pour réaliser vos propres cartes.
Confronter les mesures à des modèles élaborés
Les modèles de pollution lumineuses sont basés sur les données PROXY qui utilisent la densité de population pour estimer la pollution lumineuse. On peut alors comparer le nombre estimé d’étoiles visibles grâce aux mesures réalisées par les élèves et le nombre estimé par le modèle. Exploitation possible dans google-earth.
- Fichier kmz de la pollution lumineuse en France téléchargeable https://www.avex-asso.org/
L’échelle de la gamme de couleur est donnée en nombre d’étoiles visibles ce qui permet de faire le lien avec les mesures réalisées par les élèves. Ou directement en ligne https://www.lightpollutionmap.info/ en utilisant le paramètre zénith Sky brightness simulation :
- Visualisation directe des corridors sombres (la zone de production sous serre est particulièrement visible)
Autre exploitation
Il est possible d’utiliser ces cartes pour rechercher la fragmentation des habitats par la pollution lumineuse en fonction des êtres vivants en proposant aux élèves de définir les couloirs à organiser pour retrouver la continuité biologique et en discutant des actions envisageables dans les villes des zones désignées pour créer des corridors noirs.
Source https://inpn.mnhn.fr/docs/trame_noire/guide_trame_noire_ofb_ums_cpa39.pdf page 32
Voici la carte Théorique obtenue par le modèle AVEX à comparer avec la photo de Thomas Pesquet du début :
Ressources
• Article sur la pollution lumineuse et ses méthodes d’étude : https://inpn.mnhn.fr/docs/trame_noire/guide_trame_noire_ofb_ums_cpa39.pdf https://www.erudit.org/fr/revues/vertigo/2017-v17-n3-vertigo04476/1058380ar/ https://urbanisme-bati-biodiversite.fr/IMG/pdf/jean_philippe_siblet_pollution_lumineuse_u2b.pdf https://renoir.hypotheses.org/910 https://www.ouest-france.fr/environnement/pollution-lumineuse-et-si-eteignait-les-lampadaires-la-nuit-6257357
• application « loss of the night » sur play store ou « la perte de la nuit » sur l’app store et sites associés tutoriel https://www.youtube.com/watch?v=hqhQuh0Gkcs http://www.myskyatnight.com/#map https://www.globeatnight.org/
• site de cartographie de la pollution lumineuse : https://www.lightpollutionmap.info https://www.avex-asso.org/dossiers/wordpress/fr_FR/la-pollution-lumineuse-light-pollution/cartes-de-pollution-europeenne-avex-2016?lang=fr_FR • la pollution lumineuse : http://culturesciencesphysique.ens-lyon.fr/ressource/pollution-lumineuse-2.xml https://afry.com/en/newsroom/news/oresund-bridge-switches-energy-efficient-and-dynamic-lighting-designed-light-bureau https://fr.wikipedia.org/wiki/Pollution_lumineuse
• Actions locales sur la pollution lumineuse en Bretagne https://www.ace-fr.org/membres/concepteur/projets-concepteurs/projet-fanny-guerard-3/ https://www.concepto.fr/projets/rennes-sdal-france/ https://www.b2e.bzh/trame-noire/ https://www.concepto.fr/projets/rennes-sdal-france/ https://www.cerema.fr/fr/actualites/cerema-collabore-nantes-metropole-elaborer-methodologie
Une autre activité pour montrer que des solutions existent : les « nuits sans lumière » de l’ile de La Réunion
Voir Annexe 9
Conception : Jean-Louis GAUDIBERT – Académie de Rennes
- annexe_8_article_nuit_sans_lumiere_rennes
- annexe_9_activite_les_nuits_sans_lumiere_a_la_reuinion